JP7036615B2 - 車両認識装置及び駐車場管理システム - Google Patents

Description

本発明は、車番等により車両を認識する車両認識装置及び車両認識装置を利用して駐車場の管理を行う駐車場管理システムに関する。

車番を読み取ることで車両の特定を行う、すなわち、車番認識をするための技術が、従来から知られている（例えば特許文献１参照）。

車番認識については、外部環境等によって読取不能となる問題があり、特許文献１では、類似関係をリスト化して保持されたデータに基づいて許容する範囲を広げた検索及び判定を行うことで、認識率の向上を図っている。

しかしながら、近年、いわゆるご当地ナンバー等のように、新たな文字や図柄が増え、自動車のナンバープレートのデザインが多様化していることで、特に認識率が下がる可能性がある。これに対して、車番認識に適用する認識エンジンのバージョンアップを都度行うことにより対応することが考えられるが、新しい認識エンジンがリリースされるまでの間は、システム認識率が低下した状態が続くことになる。

特開２０１６－２２４７７３号公報

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、車両認識に関して、例えば新たな文字、図柄のナンバー等が加わった場合でも即時対応可能であり、認識率の向上を図ることができる車両認識装置及び車両認識装置を利用した駐車場管理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための車両認識装置は、車両の画像データを取得する画像データ取得部と、画像データ取得部において取得された画像データから、車番を含む車両に固有の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、特徴量抽出部において抽出された情報に基づいて車両を特定する車両特定部とを備える。

上記車両認識装置では、車両を特定するに際して、車番のみならず、車両に固有の特徴量を利用することで、例えば一部の車番が読み取れなくなった、といった場合であっても、車両の特徴量によって車両の特定を確実に行うことが可能になる。すなわち、新たな文字、図柄のナンバー等が加わった場合等でも車両の特徴量を利用することでこれに即時対応可能であり、認識率の向上を図ることができる。また、例えば駐車場管理において上記車両認識装置を利用すれば、入出場に際しての車両の通過許否の判断をより確実に行うことができる。

本発明の具体的な側面では、特徴量抽出部は、抽出する特徴量としての車番を読み取る車番読取部と、抽出する特徴量のうち車番以外の特徴量である車両画像に関する特徴量を算出する特徴量算出部とを有する。この場合、車両に固有の特徴量として、車番の情報と車番以外の車両画像に関する特徴量とを利用することで、車両を特定できる。

本発明の別の側面では、特徴量算出部において、車両画像に関する特徴量として、ナンバープレートの色の濃淡と、ナンバープレートの形状と、ナンバープレート周辺の車両部材の形状とのうち少なくとも１つに関する特徴量を含む。この場合、ご当地ナンバー等の特別仕様のナンバープレートのように、通常のナンバープレートにはない新たな文字や図柄が含まれていることによる色の濃淡の特徴や形状的特徴、あるいは、ナンバープレート以外の箇所の車両の形状的特徴を捉えることで、車両を特定できる。

本発明のさらに別の側面では、車両特定部は、車番読取部において読み取ることができた車番の情報のみでは車両の特定が不能である場合に、特徴量算出部において算出した車両画像に関する特徴量の情報を車両の特定に用いる。この場合、車番読取が確実に行えた場合には、迅速に入出場の処理を行うことができ、かつ、車番読取が行えなかった場合であっても、車両画像に関する特徴量の情報を利用することで、入出場の処理を行うようにできる。

本発明のさらに別の側面では、車両特定部は、登録されているデータベース上の車両の特徴量と、特定した車両の特徴量とのマッチングにより、データベース上の一の車両と同一であるか否かの判別を行う。この場合、登録車両であるか否かに基づく入出場の処理を迅速かつ確実に行うことが可能になる。

上記目的を達成するため、本発明に係る駐車場管理システムは、上記いずれかの車両認識装置と、車両認識装置により取得される車両の特徴量に基づいて、駐車場の入出場を管理する入出場管理部とを備える。この場合、上記いずれかの車両認識装置を備えることで、入出場に際しての車両の通過許否の判断をより確実に行うことができる。

本発明の具体的な側面では、車両特定部は、車両の入場に際して、特定した車両の特徴量をデータベースに登録し、車両の出場に際して、登録されているデータベース上の車両の特徴量と、特定した車両の特徴量とのマッチングにより、同一車両が存在するか否かの判別を行い、入出場管理部は、車両の出場に際して、車両特定部において同一車両がデータベース上に存在すると判断された場合に出場許可をする。この場合、車両の入場時のデータを利用することで、車両の出場時において、確実な車両識別ができる。

第１実施形態に係る車両認識装置を備える駐車場管理システムの一構成例について説明するブロック図である。 車両認識装置の一構成例について説明するブロック図である。 （Ａ）は、ナンバープレート又はナンバープレートを読み取った画像データについて概念的に示す正面図であり、（Ｂ）は、特別仕様のナンバープレートの一例を示す正面図であり、（Ｃ）は、ナンバープレートとナンバープレートの周辺部分とを抽出した一例の画像図である。 （Ａ）は、読み取られた車両データをリスト化したものの一例を示す図であり、（Ｂ）は、車両データのうちの車両画像に関する特徴量を示す情報である特徴量データの一例を示す図である。 駐車場への入場時における一連の処理の一例を示すフローチャートである。 駐車場からの出場時における一連の処理の一例を示すフローチャートである。 車両認識装置を備える駐車場管理システムの一変形例についてのブロック図である。 車両認識装置を備える駐車場管理システムの他の一変形例についてのブロック図である。 車両認識装置を備える駐車場管理システムの別の一変形例についてのブロック図である。 第２実施形態に係る車両認識装置を備える駐車場管理システムの一構成例について説明するブロック図である。 駐車場への入場時における一連の処理の一例を示すフローチャートである。

〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照して、本発明の第１実施形態に係る駐車場管理システムの一例について説明する。本実施形態に係る駐車場管理システム５００は、駐車場管理装置１００と、車両を入場させる入口を管理する入場部１０と、車両を出場させる出口を管理する出場部３０とを有する。図示の一例では、駐車場管理システム５００は、主に一時利用をする車両のための有料駐車場を管理対象として想定した管理システムとなっている。なお、図示では、矢印Ａ１，Ａ２で、車両の入場・出場の方向をそれぞれ示している。

駐車場管理システム５００のうち、駐車場管理装置１００は、駐車場における各種管理を統括制御するための駐車場管理装置であり、例えば管理用サーバーやＰＣ等で構成され、各種演算処理を行うためのＣＰＵのほか、各種データやプログラムを格納するメモリ等で構成されている。このため、駐車場管理装置１００は、例えば、各種データを保持するとともに新たに作成されたデータを所定領域内に格納するデータベース４０のほか、入場部１０や出場部３０から画像データを取得する画像データ取得部５０と、車両の特徴抽出する特徴量抽出部６０と、車両の特定を行う車両特定部７０と、入場部１０及び出場部３０での入出場可否のためのゲート制御を行うゲート制御部８０と、各部を統括する主制御部９０とを備える。

また、データベース４０は、駐車する車両の特徴に関する情報、すなわち車両について抽出された特徴量を格納するための車両データ格納部４１と、車両の特徴を必要に応じて抽出データの算出等をすることで捉えるための各種データを格納する特徴量算出データ格納部４２とを有する。

また、特徴量抽出部６０は、特徴量を抽出するものとして、車番を読み取る、すなわちナンバープレートに表記される数字等を読み取る車番読取部６１と、特徴量のうち車番以外の特徴量を算出する特徴量算出部６２とを有する。なお、本実施形態では、特徴量算出部６２での画像抽出あるいは画像情報に関する算出によって取り出される車両についての特徴量を、車両画像に関する特徴量と呼ぶ。

ここでは特に、駐車場管理装置１００は、駐車場の全般管理の一環として、駐車場の入出場を管理する入出場管理部として機能しつつ、車両の入出時の処理において各車両の特徴部分を特定して車両の認識を可能とするための車両認識装置として機能する。具体的には、駐車場管理装置１００のうち、画像データ取得部５０と、特徴量抽出部６０と、車両特定部７０と、データベース４０の特徴量算出データ格納部４２とによって、車両認識装置ＶＤが構成されており、主制御部９０での制御下で各部を適宜動作させることで、各車両について固有の特徴量を抽出して１台１台を識別可能にしている。特に、本実施形態では、特徴量抽出部６０において、最も代表的な特徴量である車番を読み取る車番読取部６１のみならず、車番以外の特徴量である車両画像に関する特徴量を算出する特徴量算出部６２を備えることで、例えば一部の車番が車番読取部６１において読み取れなかった場合であっても、車両の特徴量によって１つ１つの車両を識別すること、すなわち車両の特定を確実に行うことが可能になっている。

以下、上記した車両認識装置ＶＤを構成する各部について、さらに詳しく説明する。まず、車両認識装置ＶＤのうち、画像データ取得部５０は、車両認識のための情報解析の対象である車両の画像データを外部機関から受け取る箇所であり、例えば駐車場管理装置１００のインターフェースであるデータ受付部である場合や、当該データ受付部に接続されて画像データを受け取る中継部である場合が想定される。画像データ取得部５０は、受け取ったデータを特徴量抽出部６０において処理すべく適宜データ送信等を行う。本実施形態では、車両認識装置ＶＤにとっての外部機関である入場部１０や出場部３０において撮像機能を有していることで、画像データ取得部５０は、入場部１０及び出場部３０から入場時や出場時における車両の画像データを入手する。

車両認識装置ＶＤのうち、特徴量抽出部６０は、例えばＧＰＵ等においてデータベース４０中の特徴量算出データ格納部４２に格納された種々のプログラムを読み出して実行することで構成され、画像データ取得部５０を介して入場部１０や出場部３０から取得された車両のナンバープレートについて必要な画像処理を施すことで、当該ナンバープレート上に表記されている文字や数字等についての情報を取得するためのデータ化処理を行う画像解析部である。なお、特徴量抽出部６０における画像解析処理については、詳しい例示を後述するが、文字や図形、色彩等について各種特徴量を抽出するための具体的画像解析手法に関しては、既知の種々の画像処理方法を適用することができる。

車両認識装置ＶＤのうち、車両特定部７０は、例えばＣＰＵ等においてデータベース４０中の特徴量算出データ格納部４２に格納された種々のプログラムを読み出して実行することで構成され、特徴量抽出部６０において抽出あるいは算出された各種特徴量データに基づいて、一の車両と他の車両との区別を可能とするのに十分な情報が得られているか否かを判定することで、車両の特定を行う。

車両認識装置ＶＤのうち、特徴量算出データ格納部４２は、特徴量抽出部６０を構成すべく、例えば車番を認識するための各種パターンマッチングを行うためのデータや、車両の前面部等のようにナンバープレートの周辺に存在する各部材の形状の特徴についてマッチングを行うためのデータ等を保管してデータベース化している。また、直線部分の直線度合や曲線部分のカーブの度合等について捉えるための各種データ等も保管されている。つまり、これらのデータは、特徴量抽出部６０における形状抽出等において適宜読み出される。また、特徴量算出データ格納部４２は、このほか、車両特定部７０を構成すべく、上記のようなパターンマッチングのためのデータに加え、さらに、車両の特定のために必要な各種閾値を定めるためのデータ等も保管されており、これらのデータについては、車両特定部７０における車両の特定あるいは判定において利用される。なお、これらのデータは、データベース４０において予め記憶されているものである。ただし、学習機能を設けることで、これらのデータについても更新されていくものとしてもよい。

以上のような各部を車両認識装置ＶＤとして備えることで、駐車場管理装置１００は、車両の認識が可能となっている。

以下、駐車場管理装置１００を構成する他の各部について説明する。

駐車場管理装置１００のうち、データベース４０は、各種データを保持するための各種ストレージデバイス等で構成され、上述したように、車両データ格納部４１や特徴量算出データ格納部４２等の目的に応じたデータを整理して保管している。例えば、車両データ格納部４１には、既述のように、駐車する車両の特徴に関する情報が格納されている。具体的には、図４に示すように、車両について抽出された車番やナンバープレートの濃淡、あるいは各種形状等といった特徴を示す特徴量データが格納されており、これらのデータが車両の出場時での車両確認等に際して適宜読み出されるように、整理して保管されている。なお、車両についての各種データは、入場部１０において車両の入場を確認するごとに新たに作成されていく。一方、車両の出場を確認すると、一部のデータは削除される。すなわち、車両データ格納部４１でのデータは都度更新されていく。

ゲート制御部８０は、駐車場管理装置１００での制御に従い、すなわち主制御部９０の指示に従い、入場部１０及び出場部３０での入出場可否のためのゲートの開閉動作のための指令信号を作成し、入場部１０及び出場部３０に送信する。

主制御部９０は、上記した各部の動作を統括制御して、駐車場の管理全般を担う。なお、特に、主制御部９０は、駐車場管理装置１００の主要部として、車両認識装置ＶＤの動作管理のほかに、上記した車両認識装置ＶＤの構成部以外の各部を動作させることにより、車両の入出場や車両台数の把握等、駐車管理における全般的事項を管理している。例えば、車両の入場管理部として、入場しようとする車両について必要な情報を取得するまでは停止させるべくゲートを閉じておくようにゲート制御部８０に命令し、情報取得後は、ゲートを開けさせて車両の入場を促すとともに入場した車両の情報を、データベース４０の車両データ格納部４１に格納する。また、車両の出場管理部として、出場しようとする車両の情報とデータベース４０の車両データ格納部４１内の情報との照合を行い、出場許可をする。すなわち、車両のデータを照合する照合部として機能する。また、この間においても、ゲート制御部８０に開閉の動作を行わせる。ただし、この間の動作のうち、入場しようとする車両や出場しようとする車両の特徴を示す情報の取得については、車両認識装置ＶＤが担うものとなっている。

以下、駐車場管理システム５００のうち、駐車場管理装置１００に接続される入場部１０及び出場部３０について、一構成例を説明する。

駐車場管理システム５００のうち、入場部１０は、発券機１１と、ゲート装置１２と、第１撮像装置１３とを備える。発券機１１は、排出口１１ａから駐車券を発券する駐車券発行機である。ゲート装置１２は、例えば駐車場管理装置１００からの指令信号に従ってゲートバー１２ａを昇降させて車両の入場の許否を示す装置である。なお、ゲート装置１２は、発券機１１を介して駐車場管理装置１００のゲート制御部８０からの指令信号を受けるとともに、発券機１１からの指令信号も受け付ける。第１撮像装置１３は、ＣＭＯＳ等で構成されるカメラ部を有する撮像装置であり、図示のように、ゲートバー１２ａの前方に配置されることで、入場しようとする車両の前方側のうち、少なくともにナンバープレートの部分とその周辺の車両前方部分とが撮像可能な位置に設置されている。

駐車場管理システム５００のうち、出場部３０は、精算装置３１と、ゲート装置３２と、第２撮像装置３３とを備える。精算装置３１は、受付口３１ａから駐車券を挿入排出するとともに駐車料金精算に必要な各種処理を行う。ゲート装置３２は、例えば駐車場管理装置１００のゲート制御部８０からの指令信号に従ってゲートバー３２ａを昇降させて車両の入場の許否を示す装置である。なお、ゲート装置３２は、精算装置３１を介して駐車場管理装置１００からの指令信号を受けるとともに、精算装置３１からの指令信号も受け付ける。第２撮像装置３３は、ＣＭＯＳ等で構成されるカメラ部を有する撮像装置であり、図示のように、ゲートバー３２ａの前方に配置されることで、出場しようとする車両の前方側のうち、少なくともにナンバープレートの部分とその周辺の車両前方部分とが撮像可能な位置に設置されている。

入場部１０の第１撮像装置１３や、出場部３０の第２撮像装置３３で取得された画像データは、駐車場管理装置１００に送信され、送信された画像データが画像データ取得部５０において取得されることで、車両認識装置ＶＤにおける画像データ解析が可能になる。

以下、図２を参照して、本実施形態に係る車両認識装置ＶＤにおける処理内容の一例についてさらに詳細に説明する。

ここでは、既述のように、車両認識装置ＶＤのうち、特徴量抽出部６０は、車番読取部６１と、特徴量算出部６２とで構成されているものとする。すなわち、車番読取部６１が、車両の入出場に際して、入出場しようとする車両の車番を読み取り、特徴量算出部６２が、車番以外の特徴量である車両画像に関する特徴量を算出する。また、ここでは一例として、図示のように、特徴量算出部６２は、ナンバープレートの濃淡を識別するプレート濃淡識別部６２ａと、ナンバープレート上や輪郭の形状を識別するプレート形状識別部６２ｂと、ナンバープレートの周辺の形状を識別する周辺形状識別部６２ｃとで構成されているものとする。

車番読取部６１は、一例として、図３（Ａ）に例示するように、第１撮像装置１３等で取得した画像データのうち、ナンバープレートＮＰについての画像データＧＩから、車番すなわち陸運支局（または自動車検査登録事務所）の地名、分類番号、かな文字及び一連指定番号の４つの部分画像Ｐ１～Ｐ４に分割して各部分画像Ｐ１～Ｐ４から文字及び数字の情報を読み取って車両のナンバー情報としてデータ化する処理を行う。

プレート濃淡識別部６２ａやプレート形状識別部６２ｂは、一例として、図３（Ｂ）に例示するような図柄のあるナンバープレートＮＰについての画像データＧＩから、色の濃淡パターンや特徴的形状を有する箇所についてデータ抽出を行う。例えば、白地のナンバープレート上にピンクの花柄が施されている等の場合、その濃淡の差に基づいて花柄模様のパターンが抽出され、抽出された情報が、車両を特定するための情報として取り扱われる。あるいは、ナンバープレート上に円が５つあるようなマークがあればこの形状が抽出され、抽出された情報が、車両を特定するための情報として取り扱われる。なお、ナンバープレートの輪郭形状に特徴がある場合、例えば一部が変形等している等の場合も、この形状が抽出され、車両を特定するための情報として取り扱われる。

周辺形状識別部６２ｃは、一例として、図３（Ｃ）に例示するように、ナンバープレート以外の部分についての画像データＧＰから、特徴的形状を有する箇所についてデータ抽出を行う。例えば、ナンバープレート周辺の全面部分や、バンパー、ボンネット、ヘッドライト等を撮像した各部分画像についての形状的特徴を抽出し、これらのうち、車両に固有の特徴的形状を選択する。選択された情報が、車両を特定するための情報として取り扱われる。

図４（Ａ）は、特徴量抽出部６０での抽出によりされた読み取られた車両データをリスト化したものの一例を示す図であり、特に、図４（Ａ）は、車番読取部６１により読み取られた車番についての情報である車両のナンバー情報を主に示している。また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す車両データのうち、特徴量算出部６２で抽出あるいは算出された車番外の情報である車両画像に関する特徴量を示す情報として、特徴量データの一例を示した図である。すなわち、図４（Ｂ）は、特徴量算出部６２での算出により読み取られた形状や濃淡パターン等のデータについてリスト化したものの一例を示している。

ここで、近年、いわゆるご当地ナンバー等のように、新たな文字や図柄を有するナンバープレートが増えている。すなわち、ナンバープレートのデザインが多様化している。例えば従来の模様等のないナンバープレートでは、図３（Ａ）に例示するような車番読取部６１での読取において、比較的高い確率で各数字や文字の判別ができ認識率の高いものとなると考えられる。また、その際のマッチングパターンの適合率も高い、すなわち誤読の可能性が低いものと考えられる。一方、図３（Ｂ）に例示したような図柄の入ったナンバープレートの場合は、通常のナンバー情報以外の情報がノイズとなって、車番読取部６１の読取率が下がる可能性がある。すなわち、車番の未読や誤読の可能性が高まると考えられる。つまり、図４（Ａ）において「？（クエスチョンマーク）」で例示するように、車両によっては、ナンバー情報の一部に車番の未読による欠如が生じる場合がある。また、このような場合、車番の読取ができたとされる箇所のうちに誤読であるものが含まれている場合もあると考えられる。

そこで、本実施形態では、上述のように、特徴量抽出部６０において、車番読取部６１に加えて、特徴量算出部６２を設けることで、車番読取部６１において車両特定のために必要な情報が十分に得られない場合でもこれを補うための車両に関する付加情報として、上記した車両画像に関する特徴量を示す情報を取得可能な構成としている。

具体的には、図４（Ｂ）において特徴量データとして示すように、図４（Ａ）の車両データにおいて特徴量情報「有」とされている車両については、特徴量算出部６２で算出を行うことで取得された情報について、データが取得された位置や、取得した特徴の種類、さらに、種類に応じた特徴量データの内容等をリスト化している。

なお、特徴量データをどこまで取得するか等については、予め手順や、認識率に対する閾値等により適宜規定することが考えられる。例えば図４（Ａ）にリストに示すように、車両データ中２番目の車両については、車番読取部６１により読み取られた車両のナンバー情報について全て取得されている。この場合、その正確性も高い可能性が高く、このような場合には、特徴量算出部６２を利用した情報取得までは要しないと考えられる。このような車両については、特徴量算出部６２によるデータ取得は行わずに画像処理を終了してもよい。こうすることで、迅速な入出場処理を行うことができる。

以下、図５のフローチャートを参照して、車両の駐車場への入場時における駐車場管理装置１００の一連の処理の一例について説明する。

まず、入場部１０において車両が検知され撮像が行われると、撮像した画像データが車両認識装置ＶＤのうち画像データ取得部５０に送信されることで、ナンバープレートとその周辺についての画像データが取得される（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、画像データを取得した車両認識装置ＶＤは、まず、特徴量抽出部６０のうち車番読取部６１において、車番読取を行い（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０２において、車番読取が十分なされたか、すなわち車両特定の必要に足るナンバー情報が取得できたか否かを、車両特定部７０により確認する（ステップＳ１０３）。ここで、ステップＳ１０３における判断基準すなわち閾値については、種々設定できるが、例えば図３（Ａ）の４つの部分画像Ｐ１～Ｐ４全てについてデータ取得できた場合に車番読取が十分であったとすることが考えられる。ステップＳ１０３において、車両特定部７０により、車番読取がなされたと判断された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、車両特定部７０は、特定した車両の特徴量をデータベース４０の車両データ格納部４１に登録すべく、主制御部９０に登録可能である旨の送信をする。主制御部９０は、車両認識装置ＶＤで取得した情報をデータベース４０の車両データ格納部４１の所定領域に格納する（ステップＳ１０４）とともに、入出場管理部として、車両の入場を許可すべくゲートを開放する動作をゲート制御部８０に行わせる（ステップＳ１０８）。

一方、ステップＳ１０３において、例えば図３（Ａ）の４つの部分画像Ｐ１～Ｐ４のうちいずれかでデータの未取得があり、車番読取がなされなかったと判断された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、特徴量抽出部６０のうち特徴量算出部６２において、特徴量の算出処理がなされる（ステップＳ１０５）。すなわち、特徴量算出部６２における各種特徴量の抽出や算出の処理がなされる。ここで、複数種類の特徴量の抽出・算出方法については、優先順位を適宜決めておく等しておくことが考えられる。すなわち、固有の車両特定ができる可能性の高い特徴量の抽出方法や算出方法を予め選定し、これらの処理を優先して行うことが考えられる。ステップＳ１０５において、例えば優先するいくつかの既定の特徴量の抽出・算出処理がなされると、車両特定部７０は、取得された特徴量の情報で車両に固有の情報を十分に取得できたか否かを判定する。すなわち、車両特定部７０は、特徴量算出データ格納部４２に格納される車両の特定のために必要な各種閾値に関する情報を適宜読出し、ステップＳ１０５において取得された特徴量の情報が当該閾値に達しているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６において、当該閾値に達していないと判定されると（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、特徴量算出部６２は、新たな特徴量の抽出・算出方法による特徴量データの取得を行い（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０６において、閾値に達していると判定されるまで上記動作を繰り返す。ステップＳ１０６において、閾値に達していると判定されると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、車両特定部７０は、特定した車両の特徴量をデータベース４０の車両データ格納部４１に登録すべく、主制御部９０に登録可能である旨の送信をする。主制御部９０は、それまでに取得した一部欠落したナンバー情報等を含む車両特定のために取得した全情報を、をデータベース４０の車両データ格納部４１の所定領域に格納する（ステップＳ１０７）とともに、入出場管理部として、当該車両を入場させるべくゲートを開放する動作をゲート制御部８０に行わせる（ステップＳ１０８）。

なお、以上の一連の処理のうち、ステップＳ１０６において閾値に達していないと判定され再びステップＳ１０５での処理を繰り返す場合の典型例としては、周辺形状識別部６２ｃにおいて識別するナンバープレートの周辺の範囲を徐々に広げていく方法が考えられる。例えば最初のステップＳ１０５では、ナンバープレート内のみで識別を行い、閾値に達しなければ、２回目のステップＳ１０５では、ナンバープレートの直近外側についても識別を行う。それでも閾値に達しなければ、さらにナンバープレート外の識別範囲を広げ、閾値に達するまでこの動作を繰り返す、といった手法が考えられる。

また、以上の場合、車両特定部７０は、ステップＳ１０２で、車番読取部６１において読み取ることができた車番の情報のみでは車両の特定が不能である場合に、ステップＳ１０５で、特徴量算出部６２において算出した車両画像に関する特徴量の情報を車両の特定に用いることで、車両の認識をしているものとなっている。

以上のようにして、車両認識装置ＶＤにより、入場した１つ１つの車両について識別できる状態を維持することができる。

以下、図６のフローチャートを参照して、車両の駐車場からの出場時における駐車場管理装置１００の一連の処理の一例について説明する。

まず、出場部３０において車両が検知され撮像が行われると、撮像した画像データが車両認識装置ＶＤのうち画像データ取得部５０に送信されることで、ナンバープレートとその周辺についての画像データが取得される（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１において、画像データを取得した車両認識装置ＶＤは、まず、特徴量抽出部６０のうち車番読取部６１において、車番読取を行う（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２において、車番についての情報であるナンバー情報が読み取られると、主制御部９０は、照合部として、読み取られたナンバー情報と一致する情報が車両データ格納部４１のデータ中に存在するか否かを確かめるべく車番データ照合を行う（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３での照合の結果、一致するものがあった場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、主制御部９０は、車両データ格納部４１中の当該データを削除するとともに（ステップＳ２０５）、入出場管理部として、車両の出場を許可すべくゲートを開放する動作をゲート制御部８０に行わせる（ステップＳ２１０）。

一方、ステップＳ２０３での照合の結果、一致するものが無いと判定された場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、特徴量抽出部６０のうち特徴量算出部６２において、特徴量の算出処理がなされる（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６において、特徴量データが算出されると、主制御部９０は、照合部として、算出された特徴量データと一致する情報が車両データ格納部４１のデータ中に存在するか否かを確かめるべく特徴量データ照合を行う（ステップＳ２０７）。具体的には、車両認識装置ＶＤのうち、車両特定部７０において、登録されているデータベース４０の車両データ格納部４１上の車両の特徴量と、特定した車両、すなわち出場しようとする車両の特徴量とのマッチングにより、車両データ格納部４１上の一の車両と同一であるか否かの判別を行わせる。ステップＳ２０７での照合の結果、一致するものがあった場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、車両特定部７０は、一致した情報についてデータベース４０の車両データ格納部４１から削除すべく、主制御部９０にその旨の送信をする。主制御部９０は、車両データ格納部４１中の当該データを削除するとともに（ステップＳ２０９）、入出場管理部として、車両の出場を許可すべくゲートを開放する動作をゲート制御部８０に行わせる（ステップＳ２１０）。一方、ステップＳ２０７での照合の結果、一致するものが無いと判定された場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、車両認識装置ＶＤは、車両が特定できず、判定不能であるとして、車両の搭乗者や駐車場の管理者等に対して判定不能のため出場許可できない旨を通報すべく各種通信動作や報知動作を行う（ステップＳ２１１）。

以下、図７等を参照して、上記態様の変形例について説明する。まず、上記では、駐車場管理装置１００の各部を構成する各部を利用することで、車両認識装置ＶＤが駐車場管理装置１００の一部構成として組み入れらえた態様としているが、例えば図７に示すように、駐車場管理装置１００において、車両認識装置ＶＤが、他の各部から独立して存在するものとしてもよい。具体的には、図示の例では、駐車場管理装置１００は、車両認識を行う車両認識装置ＶＤと、車両認識以外の駐車管理全般を行う駐車管理部ＰＭとで構成されている。車両認識装置ＶＤは、図１等に示した既述の構成に加え、ＣＰＵ等で構成されて各部の動作を統括制御する車両認識制御回路９２をさらに有している。言い換えると、車両認識制御回路９２は、図１の場合において主制御部９０が担っていた各種制御のうち車両認識に関する制御を行っている。一方、駐車管理部ＰＭは、駐車場管理のため、車両認識装置ＶＤ以外の各部を有するとともに、さらに、データ受付部２０と、駐車管理主制御部９１とをさらに有している。データ受付部２０は、入場部１０や出場部３０といった外部機関との通信を行うインターフェース部として機能するとともに、車両認識装置ＶＤの画像データ取得部５０に接続され、外部機関から受け付けた車両の画像データを画像データ取得部５０に送信する。駐車管理主制御部９１は、図１の場合において主制御部９０が担っていた各種制御のうち車両認識以外の事項に関する制御を行っている。上記のような構成としても、既述の場合と同様の動作を確立できる。この場合、車両認識装置ＶＤは、専ら車両の認識のための画像処理を行う一方、駐車管理部ＰＭは、車両の認識の処理は行わず、車両認識装置ＶＤでの解析結果に基づいて、入場した車両のデータ管理や出場しようとする車両のデータ照合、さらには入出場の許可等の駐車管理全般を行う態様となる。つまり、駐車管理部ＰＭは、車両認識装置ＶＤにより取得される車両の特徴量に基づいて、駐車場の入出場を管理する入出場管理部として機能する。

また、以上のような構成の場合、さらなる変形例として図８に一例を示すように、車両認識装置ＶＤを、第１撮像装置１３や第２撮像装置３３側に設け、車両の認識のためのデータ取得を入場部１０や出場部３０において行うものとしてもよい。さらに、図９に一例を示すように、発券機１１や精算装置３１に車両認識装置ＶＤを設ける構成とすることも考えられる。

以上のように、本実施形態では、車両を特定するに際して、車番のみならず、車両に固有の特徴量を利用することで、例えば一部の車番が読み取れなくなった、といった場合であっても、車両の特徴量によって車両の特定を確実に行うことが可能になる。すなわち、新たな文字、図柄のナンバー等が加わった場合等でも車両の特徴量を利用することでこれに即時対応可能であり、認識率の向上を図ることができる。これにより、例えば駐車場管理において、入出場に際しての車両の通過許否の判断をより確実に行うことができる。

〔第２実施形態〕
以下、図１０等を参照して、第２実施形態に係る駐車場管理システムについて説明する。なお、本実施形態の駐車場管理システム６００は、第１実施形態の駐車場管理システム５００（図１参照）の変形例であり、同符号のものあるいは名称のもののうち特に説明をしない箇所については、第１実施形態の場合と同様である。

本実施形態の駐車場管理システム６００は、管理対象である駐車場が、例えば集合住宅の居住者向けの駐車場や、月単位等の定期的な契約を行った車両に対する駐車場のように、予め登録された車両の出入場を管理するためのシステムである点において、第１実施形態の場合と異なっている。このため、本実施形態では、データベース部２４０において、図１の車両データ格納部４１に代えて、登録車両データ格納部２４１が格納されている。すなわち、図１の車両データ格納部４１は、車両が入出場するごとにデータが更新されていたが、本実施形態の登録車両データ格納部２４１は、駐車場の契約者や車両が変わるといったナンバープレートの変更の可能性がある場合にのみ変更され、原則、変更されないデータとなっている点が異なる。また、入場部２１０や出場部２３０が、図１の発券機１１や精算装置３１、第２撮像装置３３を有しない構成となっている点が異なる。

ここで、上記の場合、登録車両データ格納部２４１における各車両のデータについては、契約車両のナンバープレートの特性を予め含んだものとすることができる。例えば、図柄の入ったナンバープレートの場合、その図柄等から生じやすい特性を固有のデータとして格納しておいてもよく、逆に、車番のうち誤読が生じやすい箇所については、初めから登録しないようにして照合の際の判定対象から外しておいてもよい。各車両に応じて判定情報を取捨選択することで、非常に高い確率で正しい車両特定を行うことができる。

以下、図１１のフローチャートを参照して、車両の駐車場からの入場時における駐車場管理装置２００の一連の処理の一例について説明する。

まず、入場部２１０において車両が検知され撮像が行われると、撮像した画像データが車両認識装置ＶＤのうち画像データ取得部５０に送信されることで、ナンバープレートとその周辺についての画像データが取得される（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１において、画像データを取得した車両認識装置ＶＤは、特徴量抽出部６０の車番読取部６１と特徴量算出部６２とにおいて、車番読取と特徴量の算出とを行う（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２において、車番についての情報であるナンバー情報が読み取られ、かつ、特徴量データが算出されると、主制御部９０は、照合部として、読み取られたナンバー情報と一致する情報が車両データ格納部４１のデータ中に存在するか否かを確かめるべく車番データ照合を行う（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３での照合の結果、一致するものがあった場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、主制御部９０は、車両の入場を許可すべくゲートを開放する動作をゲート制御部８０に行わせる（ステップＳ３０７）。

一方、ステップＳ３０３での照合の結果、一致するものが無いと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、主制御部９０は、別の照合手段を要請する処理をする（ステップＳ３０５）。なお、ステップＳ３０５での処理については既存の様々な方法が考えられ鵜が、例えば、暗証番号を押すためのボタン部（図示略）と、暗証番号を押すよう促す音声部とを入り口に用意しておいたり、あるいは、エントランスキーで認証可能にするための設備を設けておいたりする、といったことが考えられる。

ステップＳ３０５による照合の結果、照合動作がなされた場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、主制御部９０は、車両の入場を許可すべくゲートを開放する動作をゲート制御部８０に行わせる（ステップＳ３０７）。一方、ステップＳ３０５による照合の結果、照合動作がなされない場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、車両が特定できず、判定不能であるとして、車両の搭乗者や駐車場の管理者等に対して判定不能のため出場許可できない旨を通報すべく各種通信動作や報知動作を行う（ステップＳ３０８）。

なお、出場動作については、上記のような処理を設けず、例えば、出場部２３０に各種センサー（図示略）を設けておき、出場部２３０に車両が近づいていることを当該センサーが感知したら自動的にゲートを開けるようにする、といった態様とすることが考えられる。さらに、出場部２３０そのものを省略するものとしてもよい。

なお、本実施形態では、車両特定部７０により、登録車両間での混同が生じない程度に識別ができているかを確認するようにしてもよい。例えば、新規契約車両の登録時において、車両特定のために抽出した特徴量についての情報が、既に登録されている車両との間で十分に他の車両との識別ができる程度であるか否かの確認を行うことが考えられる。

以上のように、本実施形態においても、車両を特定するに際して、車番のみならず、車両に固有の特徴量を利用することで、車両の特定を確実に行うことが可能になる。

〔その他〕
この発明は、上記の上記各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

まず、上記実施形態において、取得したナンバープレートの画像データを４つ（陸運支局の地名、分類番号、かな文字及び一連指定番号）に分類してデータ化するものとしているが、データ化する範囲については、これに限らず種々の態様が可能であり、これらの一部のみをデータ化の対象とするものとしてもよい。

また、上記では、特徴量算出部６２を、プレート濃淡識別部６２ａと、プレート形状識別部６２ｂと、周辺形状識別部６２ｃとで構成されているものとしているが、これ以外の抽出・算出を行うものを採用してもよく、例えば色の明度や彩度等の色彩に関する種々の情報を抽出・算出したり、ナンバープレートの周辺情報について形状だけでなく濃淡や色彩を抽出・算出したりしてもよい。あるいは、これらのうちの一部のもののみを使い、他のものは使わない態様とすることも考えられる。

また、閾値の決め方や判定基準についても種々の態様が考えられる。例えば上記第１実施形態では、陸運支局の地名、分類番号、かな文字及び一連指定番号の４つの項目すべてが一致することを要しているが、これに限らず、例えば、一連指定番号を含む３つの項目までが一致すれば一致しているものとして取り扱う、というようにしてもよい。

また、上記第２実施形態において、車両特定部７０は、登録車両間での混同が生じない程度に識別ができているかの確認をするとしているが、第１実施形態においても、同様の判定基準で識別の閾値を定めてもよい。すなわち、新たに入場しようとする車両を識別するための特徴量の情報取得に際して、それまでに入場した車両との区別がつくのに十分な程度の情報が得られた時点で、入場を許可するものとしてもよい。

また、上記では、第１実施形態では一時利用の駐車を主眼とし、第２実施形態では専用利用や定期利用の駐車を主眼とする態様についてそれぞれ説明しているが、これらを組み合わせた駐車場において、本願発明を適用するものとしてもよい。また、有料駐車場に限らず、車番に基づく管理を行う駐車場に広く適用可能である。

また、上記構成において、車両認識装置ＶＤが、学習機能をもつようにしてもよい。すなわち、取得した各種特徴量についての共通性等をデータ化して、より認識率を向上させるものとして、例えば同じご当地ナンバーの図柄について共通項を見出すことで、どのご当地ナンバーであるかが判定できるようにし、車両特定の特徴量の１つとして取り扱えるようにする、といったことが考えられる。

なお、取得した各種特徴量による車両の個体識別の情報は、例えば発券機１１により発券される駐車券の番号とを紐付けすることで事前精算を可能にする等、種々の態様での利用が可能である。

１０…入場部、１１…発券機、１１ａ…排出口、１２…ゲート装置、１２ａ…ゲートバー、１３…撮像装置、２０…データ受付部、３０…出場部、３１…精算装置、３１ａ…受付口、３２…ゲート装置、３２ａ…ゲートバー、３３…撮像装置、４０…データベース、４１…車両データ格納部、４２…特徴量算出データ格納部、５０…画像データ取得部、６０…特徴量抽出部、６１…車番読取部、６２…特徴量算出部、６２ａ…プレート濃淡識別部、６２ｂ…プレート形状識別部、６２ｃ…周辺形状識別部、７０…車両特定部、８０…ゲート制御部、９０…主制御部、９１…駐車管理主制御部、９２…車両認識制御回路、１００…駐車場管理装置、２００…駐車場管理装置、２１０…入場部、２３０…出場部、２４０…データベース部、２４１…登録車両データ格納部、５００…駐車場管理システム、６００…駐車場管理システム、ＧＩ，ＧＰ…画像データ、ＮＰ…ナンバープレート、Ｐ１-Ｐ４…部分画像、ＰＭ…駐車管理部、ＶＤ…車両認識装置

Claims (6)

1. 車両の画像データを取得する画像データ取得部と、
   前記画像データ取得部において取得された画像データから、車番を含む車両に固有の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
   前記特徴量抽出部において抽出された情報に基づいて車両を特定する車両特定部と
   を備え、
   前記特徴量抽出部は、車番以外の特徴量として、ナンバープレート上の図柄を抽出する、車両認識装置。
2. 前記特徴量抽出部は、前記図柄を、ナンバープレートの色の濃淡の差に基づいて抽出する、請求項１に記載の車両認識装置。
3. 前記特徴量抽出部は、抽出する特徴量としての車番を読み取る車番読取部を有し、
   前記車両特定部は、前記車番読取部において読み取ることができた車番の情報のみでは車両の特定が不能である場合に、前記図柄の情報を車両の特定に用いる、請求項１及び２のいずれか一項に記載の車両認識装置。
4. 前記車両特定部は、登録されているデータベース上の車両の特徴量と、特定した車両の特徴量とのマッチングにより、データベース上の一の車両と同一であるか否かの判別を行う、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両認識装置。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の車両認識装置と、
   前記車両認識装置により取得される車両の特徴量に基づいて、駐車場の入出場を管理する入出場管理部と
   を備える駐車場管理システム。
6. 前記車両特定部は、車両の入場に際して、特定した車両の特徴量をデータベースに登録し、車両の出場に際して、登録されているデータベース上の車両の特徴量と、特定した車両の特徴量とのマッチングにより、同一車両が存在するか否かの判別を行い、
   前記入出場管理部は、車両の出場に際して、前記車両特定部において同一車両がデータベース上に存在すると判断された場合に出場許可をする、請求項５に記載の駐車場管理システム。

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